Signal信号
信号是一种进程间通信机制,当我们发送一个信号给特定的进程,就能触发它的特定行为(例如退出程序,或者运行一些信号处理程序)。信号是发送到进程或同一进程内的特定线程的异步通知,用于通知它有事件发生。信号的常见用途是中断、挂起、终止或终止进程。发送信号时,操作系统会中断目标进程的正常执行流程以传递信号。可以在任何非原子指令期间中断执行。如果该进程之前注册了一个信号处理程序,则执行该例程。否则,将执行默认信号处理程序。
信号类似于中断,区别在于中断由CPU调解并由内核处理,而信号在内核中产生(也可通过系统调用让内核产生)并由各个进程或内核的默认处理函数处理。
1.信号处理概要
1.1 信号发送
当进程A想发送信号给进程B的时候,使用kill(pid, signal)
接口进行发送。然后陷入内核的sys_kill()
函数中进行处理。然后内核将会把信号加入目标进程的pcb的sigpending
中。
示意图如下:
┌────────────┐
│ Process A: │
│ │
│ sys_kill │
└──────┬─────┘
│
│
┌──────▼──────┐ ┌────────────────────┐
│ Send Signal ├────►Add to sigpending of│
└─────────────┘ │ process B. │
└────────────────────┘
1.2 信号处理
进程会在退出内核态的时候,跳转到do_signal()
函数内,检查当前是否有需要被处理的信号,如果有的话,就会开启信号处理流程。
信号处理流程示意图:
┌───────────────────────┐
│ Process B: │
│ ◄─────────────────────────────────┐
│ Return from syscall...│ │
└─────────┬─────────────┘ │
│ │
│ │
│ ┌────────────────┐ │
┌─────▼─────┐ default │ │ │
│ do_signal ├────────► │ stop process B.│ │
└─────┬─────┘ action │ │ │
│ └────────────────┘ │
│ custom action │
┌──────▼───────┐ │
│ setup signal │ │
│ frame │ │
└──────┬───────┘ │
│jump to │
┌──────▼───────┐ ┌────────────┐ sys_sigreturn ┌────────┴────────┐
│ userland ├─►sa_restorer ├──────────────►│Restore the stack│
│ sig handler │ └────────────┘ │ frame. │
└──────────────┘ └─────────────────┘
如果内核检查发现,进程没有指定信号处理函数,且信号处理动作不是“忽略”,那就会杀掉进程。
如果内核发现该信号没有被忽略,那么将会:
备份当前内核栈
设置信号处理的用户态栈帧
回到用户态,执行信号处理函数
信号处理函数结束之后,将会进入由libc提供的__sa_restorer中,发起
sys_sigreturn()
系统调用,回到内核态内核恢复处理信号之前的内核栈。
信号处理流程结束,内核继续执行“返回用户态”的过程。
如果内核发现当前信号被忽略,那么就检查下一个信号。
发现没有任何需要处理的信号时,返回用户态。
2. 其他问题
暂无。